每年投入超亿元，坚守9年研发底层技术，如今这家公司将家居元宇宙变为现实
摘要：基于云、高AI化、行业knowhow成为了三维家在业内难以撼动的护城河。
作者丨巴里
编辑丨子钺
图源丨三维家
虽然元宇宙的概念今年才在国内突然火爆起来，但一家扎根在家居行业的公司从2013年成立之初就已经开始围绕元宇宙相关技术进行布局。
在三维家CEO蔡志森看来，家居行业和元宇宙的结合是顺其自然。借助在线三维沉浸式的交互方式，为消费者实现“所想之所见、所见即所得”，已成为家居企业在前端销售环节的必备技能。
在这背后，三维家用九年时间打造前后端一体化闭环，通过三维家SaaS工业软件矩阵就可以打通设计端、制造端、数控机床之间的链路。
这个过程中，蔡志森所带领的三维家是如何让家居元宇宙从虚拟走向现实的？又是如何突破国外公司垄断，实现数控机床系统国产化？通过基于云、高AI化的新一代工业软件，又是如何赋能家居企业的？
通过创业邦对三维家CEO蔡志森的专访，你将找到这一切的答案。
云工业软件让家居元宇宙真正落地
元宇宙是一种基于三维数字孪生的交互方式，就如同人类信息载体的变迁，从文本到图片到视频，再到接下来的VR。“元宇宙作为一种新的生产关系，除了在人机交互的VR头盔、脑机接口的机会外，在数字世界如何快速建模、渲染并生成三维世界也有着广阔的商业价值。”
三维家CEO蔡志森
在蔡志森看来，家居本身就会涉及室内的三维立体空间和各种色彩的组合，因此元宇宙和家居行业的结合可以说是顺其自然。元宇宙中的VR技术也将对家居行业的传统营销方式产生变革。
家居是一个低关注度的大件耐用品行业，因此如何更加真实地呈现在消费者面前成为了营销最大的痛点。
借助在线三维沉浸式的交互方式，不仅可以让消费者真正做到所想即所见、所见即所得，提升消费体验，降低消费风险，还能够有效加速消费者的决策周期，提升销售线的成交率和客单价。
与互联网公司提出的元宇宙最大不同就在于，三维家能够为家居行业提供前后端一体化解决方案，特别是基于后端数控机床的加工制造能力，可以将虚拟的三维世界真正落地变为现实，并可以做到快速交付。
据介绍，家居元宇宙落地只需要五个步骤：
在设计环节，以前通常是资深设计师或者高级工程师才能够熟练地将客户的户型三维重建出来，现在即便是普通销售人员甚至是消费者自己也可以借助三维家的3D云设计软件快速、智能地生成出三维效果图。
三维重建完成后，消费者在做陈设摆放家居物品时，还可以借助三维家的AI知识图谱，辅助消费者做到最优的空间布局和色彩搭配。
紧接着，软件会根据消费者选择的空间设计搭配自动生成物料清单与报价单。
第四步，家居门店与消费者确认方案并签订合同后，即可以一键下单到工厂进行生产。最后，根据消费者真实需求所输出的效果图，工厂可以直接作为生产的数据源，完成智能化生产过程。
在家居行业，以往要完成整个设计、生产、数控加工全流程需要至少四五个软件，现在通过三维家的整合只需要一个在线的云软件即可完成。
这一切，依托于三维家的三大技术护城河：
首先，建模是核心，三维家自建立之初就构建了基于云原生的建模内核。
早在2013年蔡志森创业之前，曾经有多年的CAD、CAM客户端的软件开发经验。他回忆道，基于别人的平台图形引擎做二次开发，确实非常痛苦。因此，创业之后，三维家坚决走一条“云”的道路，而且坚持自研引擎，从最开始使用的开源OCC，耕耘多年之后，逐渐形成了自研的基于Web的图形引擎。
三维家软件的实时追光渲染
其次，基于云的建模内核之上，三维家又进行了大量的AI化。
传统的工业软件工程师尽管可以通过优化代码和算法不断让工具变简单，但三维家在线的云工业软件的核心就在于能够借助AI和大数据技术，通过不断积累的客户参数、工艺工法数据，使其生产制造的知识图谱不断优化，整个生产执行更加智能、更加简单。
在大数据方面，作为中国家装产业大数据中心之一，三维家3D云设计平台设计方案总数已超过7000万，渲染图总量超6亿，拥有超过85％的国内楼盘户型图，家居产品素材／模型超9800万。
此外，在创业之前，蔡志森已深耕在家居行业多年，深知行业各环节痛点所在。同时，三维家在研发投入上不断加码，自建主攻图形引擎开发的阿凡达实验室以及面向人工智能技术应用展开深度研发的图灵实验室，并与中国科大共建“先进制造联合实验室”，把软件产品与中国家居行业真实需求结合，让技术高效赋能产业。
基于云、高AI化、行业knowhow，这些成为如今三维家在业内难以撼动的创新标签。
助力客户成长转型，让家居企业没有难做的生意
定制家居是三维家做得最深的行业之一。2013年起，三维家已赋能数千家定制企业实现前后端一体化。2017年，志邦家居在上交所A股成功上市，在这背后也有着三维家的技术支持。
2015年，随着志邦家居事业版图的不断扩大，从最早只做橱柜，延展到了衣柜、浴室柜、护墙板等品类，使用传统CAD软件制图下单的弊端不断显现。由于无法直观地将设计效果呈现给客户，使得业绩发展大大受阻。
蔡志森告诉创业邦，一个制造业品牌从单品类品牌转变为多品类解决方案的品牌，这对销售体系来说是个巨大的挑战。
在这背后，三维家的云设计软件帮助志邦家居完成了品类的扩展，使得其前端销售更加容易、更加高效。销售人员在三维家的云设计软件中，即可完成橱柜、衣柜等品类效果图的快速设计，并自动生成报价和效果图。
这在门店端的效率提升显而易见。此前销售人员／设计师下一个单要花费一天时间，现在只需要几分钟，并极大地降低了对门店销售人员技能的要求。在线下，这对于大幅提升成交率和客单价是一个简单又粗暴的方法，随着品类的扩张，志邦业绩的也快速增长。
在志邦家居，如果单看其生产系统，每天都会有成千上万个不同尺寸、不同品类的订单下到工厂，但工厂的设备、生产线有限，如何将有限的资源充分组织起来，将生产效率提高，原材料成本降低？当订单下到工厂，又如何将其转变为机床可识别的加工指令？
这在以前，往往需要排产高级工程师手工完成生产组织，对于人的经验要求非常高，一个订单排产下来往往需要几天的时间。现在借助三维家“3D家居云制造系统”的APS高级排产功能，当订单流转到工厂的系统之后，当天即可完成排产，效率相当高。
不仅如此，依托三维家大量的优化算法，还可以大大降低原材料成本，使板材利用率高达95％以上。
例如，哪些部件排产在一起能够使原材料利用率提高，相比依靠人工判断，计算机集群的计算能力显然是个更好的办法。每年，三维家帮助志邦家居的原材料利用率提升1％－2％，对于一家年营收接近40亿元体量的企业而言，就能够节省超过千万的成本（按原材料约占总成本的30％计算）。
针对双方的合作，志邦家居CIO吴俊涛就曾表示，三维家云设计软件像一个智能质检员，能够不断学习和总结设计的规范和标准，智能规避设计师的设计差错；它还可以成为新设计师的老师和伙伴，在设计师的成长过程中，提供他们所需要的指导和帮助。
目前，志邦家居与三维家的前后端一体化落地，已在全国成功推广应用。同时，志邦家居成为三维家与中国科大“先进制造联合实验室”试验基地，为家居智能制造提供更多的落地场景。
打造“国之重器”国产数控开始逆袭
如同华为要突破“根技术”一样，三维家早在七年前就开始深入到家居行业中数控机床这样的底层基础设施中，帮助国产机床公司实现“逆袭”。
作为“国之重器”，机床是制造业的基础，而数控机床更是高端装备智能制造的核心所在，直接决定了一个国家的工业发展水平。
数控机床由运动控制系统和伺服系统两部分核心组成。要使得运动控制系统真正能够干起活来，还需要CAM（计算机辅助制造）系统的配合，将数据输入到控制系统中。
在以前，运动控制系统和生成CNC的CAM系统往往是由两家公司分别提供的，各自只考虑自己固有的领域。三维家则创造性地将这两者高效地协同起来。
相比国外厂商，尽管三维家最开始的产品还相当稚嫩，但由于运动控制系统和CAM系统都是基于云的在线系统，依托于所有加工的实时数据，可以分析出哪个环节效率高、哪个环节效率低、哪里的加工效率准确性最高以及为什么会出现加工错误等问题。
“现在就像滚雪球一样，利用不断增加的数据量，由数据驱动的运动控制系统和CAM系统就能够不断地优化迭代。”蔡志森指出。而在传统的工控领域，画图软件公司、运动控制系统公司、CAM系统公司都无法留存这些数据。
也正是在不断迭代中成长，三维家成功研发出了数控六面钻等整体解决方案。以前，工人加工一个零件需要耗时3－5分钟，现在只需要一分钟就可以加工5－7个零件，效率成N倍的提升。
此前，高端的数控机床掌握在意大利、德国公司手中，中国在通用数控机床领域基本不具备竞争力，只能为机床厂定制细分场景的数控机床。
作为数控机床产业链上游的重要一环，属于工业软件的数控系统是装备制造业中的核心技术，被称为数控机床的 ＂ 大脑 ＂。据天风证券数据，在高端数控机床整机价值分配中，控制系统占比约 20％－40％，是决定机床性能、功能和可靠性的关键因素。
蔡志森从中发现了机会，从垂直行业的细分场景入手。从2015年开始，三维家开始自研数控软件，不断投入研发兵力，进行调整、测试，加速产品迭代，并与国内数十家数控机床公司建立深入的合作共创机制——共同研讨，共同制定方案，共同技术攻关。
实际上，数控软件与数控机床就像两个共生的有机体，如果双方做不到紧密配合，发挥的效率也是有限的。
例如，工人用机床生产一个零件需要10个动作，每个动作都会有加工误差的累计，如果稍微改变一下动作的次序，加工精度也许就会更高。通过设备需求推动软件迭代，而软件反向赋能设备，就会产生非常大的化学效应。
三维家数控系统赋能数字化工厂
“我们的技术有压倒性的优势，能为设备带来N倍的效率提升。”蔡志森介绍说，三维家数控六面钻整体解决方案出现，让六面钻产品迅速占领市场，对国外机械设备反向逆袭，这是三维家和数控机床公司联合共创的成果。
从2015年开始，三维家投入上百名工程师参与到研发项目中，每年投入数千万资金，如今在南兴、先达、豪德、拓雕等国内代表性木工机械企业已经实现了多点开花。
据悉， 十年前木工行业还没有数控机床，而现在定制家具产业里面的机床数控率化基本达到70％ 以上 ，这已经远超国内整体机床业 45％ 的数控化率。
“我们只做一件事情，专注干了七年，功力自然也会很厉害。在这几年中，也曾遭遇过质疑，但我一直相信这个事情能达成。这对于中国未来的制造业来说，是一件难而正确的事。”蔡志森说。
用生态的力量赋能更多家居细分领域
进入到2021年，三维家“三体计划”横空出世。“三体计划”包含三维家结盟三个世界技术伙伴的合作成果、在三个学科的不懈探索，以及在三大科技盛会上的实力展现。在整个家居行业中，深耕多年的三维家正在构建一个越来越繁荣的生态体系。
蔡志森对创业邦说，在家居领域内，三维家无论是联合华为2012实验室、阿里达摩院、英伟达还是中国科大等高校与科研机构，都是为了把软件能力做得更加的智能、简单、专业。未来，三维家希望把软件能力从板材定制类家具延展到实木、沙发类家具，并延伸至通用建模领域。早前，三维家联手中国科学技术大学和安徽应用数学中心发布了业内首款全链路自主3D设计软件，也是云端曲面建模软件Sunvega 3D＋＋，该产品有望在明年规模化商用。
其次，三维家也正在和阿里、字节跳动等平台合作，带来链接的协同价值。
三维家以旗下的“神笔”软件作为视频制作器，通过与抖音等短视频平台合作，进行一键分发，提供大量PGC（专业生产内容）用户所创造的优质内容，让家居企业与消费者产生更多的链接效应。
三维家正在通过技术攻坚类、链接协同类这两大合作方式与合作伙伴实现优势互补，打造家居行业的生态系统。随着生态的越加繁荣，家居产业的未来将释放出更多的想象空间。
